[육체이해]해부학. 관절-15.윤활관절이 뭔가?

사진: 위키미디어

윤활관절은 무엇인가?

무릎관절은 걷기만 걸어도 아주 큰 힘이 실리는 곳이다. 격투기나 구기운동 같이 많이 치고 뛰고 차는 운동을 하다보면 무릎 관절에 엄청난 힘이 가해져서 손상이 되기도 한다. 이처럼 무릎관절은 튼튼하지만 매우 섬세하기도 하다. 

 해부학에서 관절(Joint)은 뼈와 뼈를 연결하는 모든 구조를 통칭하는 용어이다. 그 중에서도 움직임이 자유로운 관절을 윤활관절이라고 하는데, 윤활관절은 일반적으로 아주 고난이도의 움직임을 한다. 단순히 뼈와 뼈를 연결하는 역할만이 아니라 주변에서 오는 다양한 힘을 받으면서도 뼈의 연결이 어긋나지 않도록 한다. 근육의 힘을 조절해서 가야할 방향으로 자유롭게 움직이면서 동시에 불필요한 방향으로 움직이지 않도록 고정하는 것이다. 만약 무릎관절이 좌우로 구부러진다면 우리는 갓 태어난 송아지가 다리를 세우기 전처럼 휘청거려서 제대로 걸을 수 없을 것이다.

  놀라운 일은 이런 무릎관절이 인간의 일생동안 별일없이 계속 사용된다는 것이다. 일반적인 기계들이 10년정도면 녹슬고 닳고 내려앉아서 덜컹거리지만, 사람의 관절은 대부분이 60년이상을 잘 버텨준다. 

 윤활관절이 반드시 갖춰야할 4가지 구조가 있다.

 첫 번째, 관절안(관절공-관절의 틈)은 뼈와 뼈사이의 틈이다.(뼈끼리 바로 맞닿아있지 않아야 한다. 뜯기고 갈린다.)

 두 번째, 관절주머니(관절포)는 관절안에 윤활액을 채워두기 위한 주머니이다.

 세 번째, 윤활막은 윤활액을 만든다.

 네 번째, 관절연골은 뼈의 표면을 덮어서 매끄럽게 만든다.

 온 몸의 윤활관절은 위의 네 가지 조건을 갖추고 있다. 이 조건들 외에도 대부분의 관절이 관절을 보강하는 인대를 갖고 있다. 인대는 아교섬유(콜라겐섬유)가 모여서 만들어진 질긴 띠다. 인대의 대부분은 관절주머니와 일체를 이루고 있다. 관절주머니 또한 아교섬유로 만들어진 주머니인데, 관절주머니의 아교섬유 중에서 뼈를 연결하는 방향으로 주행하는 것이 인대로 발달되었기 때문에 그런 것이다. 관절주머니와 관계가 없는 인대도 있는데, 무릎관절에 있는 몇 개의 인대가 그렇다.  

 

관절면의 형상과 무빙(움직임)

윤활관절이 움직이는 방향을 결정하는 것은 주로 관절면의 형상이다. 뼈의 모양만 봐도 각 관절이 어느 방향으로 어떻게 움직이는지 구분할 수 있다. 관절은 운동 가능한 방향에 따라 홑축관절, 이축관절, 뭇축관절(축이 얼마나 되느냐에 따라 나눈 것)로 나눈다. 홑축관절이란 손가락 관절과 같이 구부리거나 펴는 운동만 가능한 관절이다. 이축관절은 손목의 관절을 예로 들 수 있겠다. 구부리거나 펴는 운동과 옆으로 구부리는 운동, 이 두 가지 운동이 가능하다. 뭇축관절은 운동의 방향에 특별한 제약이 없는 것으로 어깨관절과 고관절을 들 수 있다.

 관절면의 형상은 관절의 종류에 따라 다르지만 절구관절, 경첩관절, 타원관절, 중쇠관절, 인장관절, 평면관절 등의 몇 가지 유형으로 분류할 수 있다. 그 유형에 따라서 운동 가능한 방향이 대부분 결정된다. 이런 유형들에 속하지 않는 관절도 많다. 골반을 구성하는 엉치뼈와 볼기뼈 사이의 관절은 관절면이 불규칙하고 울퉁불퉁하기 때문에 움직임이 거의 없다. 그냥 붙어만 있는 정도다. 무릎관절 역시 유형을 나누기는 어렵다. 움직임을 보면 홑축관절, 경첩관절같지만 형상은 볼록면과 오목면으로 되어있는 타원관절(맷돌처럼 생긴)로 분류하기도 한다. 무릎관절이 구부리거나 펴는 운동만 가능한 이유는 관절면의 형상이 아니라 인대가 주변을 잡아서 움직임을 제한하기 때문이다. 불필요한(?) 움직임을 인대가 막아주는 것이다.

 

사진: 위키피디아

 

윤활관절 말고 다른 뼈의 연결 방식

 뼈는 윤활관절 외에도 다양한 방식으로 연결되어 있다. 뼈와 뼈 사이를 연결하는 재료는 몇 가지 종류가 있는데 그에 따라 연결의 강도나 가동성이 달라진다. 아교섬유로 연결된 섬유관절, 연골로 연결된 연골관절, 어릴 때는 연골이다가 커서는 뼈와 다른 뼈를 연결하는 뼈끝연골의 뼈융합 등 종류가 다양하다. 

 

 모든 운동에서 관절은 중요한 운동주체로 여겨진다. 위에서 설명한 관절들이 없다면 '힘의 전달'이 어렵기 때문이다. 격투기에서 치고 때리는 것도 땅에서 끌어올린, 근육의 이완과 수축에서 온 힘을 상대의 몸에 충격으로 전달하는 것이다. 공을 받거나, 치거나, 차는 여러 동작들, 도구를 다루는 동작들 또한 그 몸을 통해 여러 형태의 힘을 전달하는 것이다. 그래서 현대 스포츠는 해부학적인 연구를 통해 어떻게 하면 인간의 몸이 더 큰 힘을 낼 수 있는가를 밝혀내려고 한다. 인체의 모양과 구성성분을 연구해서 어떤 충격을 얼마나 견딜 수 있는지를 연구하고, 위치에너지를 운동에너지로 바꾸는 효율이 얼마나 되는지를 살핀다. 생물로서 에너지를 섭취하고 그것을 운동에너지로 바꿔가는 기전도 연구가 많이 진척되었다.

 이런 연구들은 인간의 몸을 탐구하는 것도 중요하지만, 인간의 몸과 주변환경이 서로 어떤 영향을 미치는가도 중요하다는 생각이다. 예를 들어 땅의 매질에 따라 인체가 낼 수 있는 탄력이 어떻게 달라지는가, 좁은 공간에서와 넓은 공간에서 인간의 관절이 일정이상의 힘을 내는 방법이 어떻게 달라질 수 있는가를 연구해볼 수 있는 것이다.  

 

 

[참고문헌]

내 몸 안의 숨겨진 비밀 해부학. 사카이 다츠오 지음 / 윤혜림 옮김.전나무숲.2019.

망진.팽청화 지음 / 이상룡, 김종석 옮김.청홍.2007

경혈지압 마사지 324.산차이원화 지음 / 김윤진 옮김.국일미디어.2006.